基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的龍門吊車防擺定位控制研究.pdf

1、龍門吊車作為一種運(yùn)輸工具廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)場(chǎng)合。但由于吊車自身結(jié)構(gòu)的原因，負(fù)載在吊運(yùn)過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng)，不僅降低了吊車的運(yùn)行效率而且容易引起安全事故。因此，如何快速消除吊運(yùn)過程中的擺動(dòng)，長期以來是國內(nèi)外控制領(lǐng)域研究的典型問題。本文研究?jī)?nèi)容分為三個(gè)部分:
　　首先，針對(duì)吊車這一典型的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)，采用拉格朗日方程建立了吊車系統(tǒng)的三維模型，以及近似條件下的線性化模型，并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了動(dòng)力學(xué)模型的有效性。
　　其次，

2、針對(duì)三維龍門吊車的防擺定位控制設(shè)計(jì)了滑模變結(jié)構(gòu)控制器。變結(jié)構(gòu)控制中采用一種改進(jìn)的等速趨近律，可有效地降低變結(jié)構(gòu)控制中所產(chǎn)生的抖動(dòng)，并使系統(tǒng)迅速達(dá)到平衡穩(wěn)定狀態(tài)。與PID控制相比，用滑模變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制器，可使吊車的定位更加快速、準(zhǔn)確且無超調(diào)，而且抗擺能力強(qiáng)。
　　最后，通過在不同載荷質(zhì)量、不同吊車自重、不同摩擦系數(shù)以及外部擾動(dòng)情況下的系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)，得出滑模變結(jié)構(gòu)控制在內(nèi)部參數(shù)變化和外部擾動(dòng)下，具有比其他一般控制方法更強(qiáng)的魯棒性，便